MyCat介绍和使用

Posted 2021-03-31 Java架构技术进阶

1.MyCAT介绍

1.1 什么是MyCAT

简单的说，MyCAT就是：

    一个彻底开源的，面向企业应用开发的“大数据库集群”

    支持事务、ACID、可以替代mysql的加强版数据库

    一个可以视为“Mysql”集群的企业级数据库，用来替代昂贵的Oracle集群

    一个融合内存缓存技术、Nosql技术、HDFS大数据的新型SQL Server

    结合传统数据库和新型分布式数据仓库的新一代企业级数据库产品

    一个新颖的数据库中间件产品

 

MyCAT的目标是：低成本的将现有的单机数据库和应用平滑迁移到“云”端，解决数据存储和业务规模迅速增长情况下的数据瓶颈问题。

1.2 MyCAT的关键特性

    支持 SQL 92标准

    支持Mysql集群，可以作为Proxy使用

    支持JDBC连接ORACLIE、DB2、SQL Server，将其模拟为MySql Server使用

    支持galera for mysql集群，percona-cluster或者mariadb cluster，提供高可用性数据分片集群

    自动故障切换，高可用性

    支持读写分离，支持Mysql双主多从，以及一主多从的模式

    支持全局表，数据自动分片到多个节点，用于高效表关联查询

    支持独有的基于E-R 关系的分片策略，实现了高效的表关联查询

    多平台支持，部署和实施简单

1.3 MyCat架构

如图所示：MyCAT使用Mysql的通讯协议模拟成了一个Mysql服务器，并建立了完整的Schema（数据库）、Table （数据表）、User(用户)的逻辑模型，并将这套逻辑模型映射到后端的存储节点DataNode（MySQL Instance）上的真实物理库中，这样一来，所有能使用Mysql的客户端以及编程语言都能将MyCAT当成是Mysql Server来使用，不必开发新的客户端协议。

2、MyCat解决的问题

• 性能问题

• 数据库连接过多

• E-R分片难处理

• 可用性问题

• 成本和伸缩性问题

2.1MyCat对多数据库的支持

3、 分片策略

MyCAT支持水平分片与垂直分片：

    水平分片：一个表格的数据分割到多个节点上，按照行分隔。

    垂直分片：一个数据库中多个表格A，B，C，A存储到节点1上，B存储到节点2上，C存储到节点3上。

MyCAT通过定义表的分片规则来实现分片，每个表格可以捆绑一个分片规则，每个分片规则指定一个分片字段并绑定一个函数，来实现动态分片算法。

 

1、Schema：逻辑库，与MySQL中的Database（数据库）对应，一个逻辑库中定义了所包括的Table。

2、Table：表，即物理数据库中存储的某一张表，与传统数据库不同，这里的表格需要声明其所存储的逻辑数据节点DataNode。在此可以指定表的分片规则。

3、DataNode：MyCAT的逻辑数据节点，是存放table的具体物理节点，也称之为分片节点，通过DataSource来关联到后端某个具体数据库上

4、MyCat的下载及安装

4.1、下载MyCat

http://www.mycat.org.cn/

https://github.com/MyCATApache

4.2、Mycat安装

第一步：把MyCat的压缩包上传到linux服务器

第二步：解压缩，得到mycat目录

第三步：进入mycat/bin，启动MyCat

启动命令：./mycat start

停止命令：./mycat stop

重启命令：./mycat restart

注意：可以使用mysql的客户端直接连接mycat服务。默认服务端口为8066

5、MyCat分片

5.1需求

把商品表分片存储到三个数据节点上。

5.2、安装环境

mysql节点1环境

操作系统版本 : centos6.5

数据库版本 : mysql-5.6

mycat版本 ：1.4 release

数据库名 : db1、db3

ip:172.16.10.54

 

mysql节点2环境

操作系统版本 : centos6.5

数据库版本 : mysql-5.6

mycat版本 ：1.4 release

数据库名 : db2

ip:172.16.10.53

MyCat安装到节点1上（需要安装jdk）

5.3配置schema.xml

5.3.1 Schema.xml介绍

        Schema.xml作为MyCat中重要的配置文件之一，管理着MyCat的逻辑库、表、分片规则、DataNode以及DataSource。弄懂这些配置，是正确使用MyCat的前提。这里就一层层对该文件进行解析。

 

schema 标签用于定义MyCat实例中的逻辑库

Table 标签定义了MyCat中的逻辑表

dataNode 标签定义了MyCat中的数据节点，也就是我们通常说所的数据分片。

dataHost标签在mycat逻辑库中也是作为最底层的标签存在，直接定义了具体的数据库实例、读写分离配置和心跳语句。

注意：若是LINUX版本的MYSQL，则需要设置为Mysql大小写不敏感，否则可能会发生表找不到的问题。在MySQL的配置文件中my.ini [mysqld] 中增加一行　　lower_case_table_names = 1

5.3.2 Schema.xml配置

<?xml version="1.0"?><!DOCTYPE mycat:schema SYSTEM "schema.dtd"><mycat:schema xmlns:mycat="http://org.opencloudb/">
 <schema name="TESTDB" checkSQLschema="false" sqlMaxLimit="100"> <!-- auto sharding by id (long) --> <table name="TB_ITEM" dataNode="dn1,dn2,dn3" rule="auto-sharding-long" /> <table name="TB_USER" primaryKey="ID" type="global" dataNode="dn1,dn2" /> </schema> <dataNode name="dn1" dataHost="localhost1" database="db1" /> <dataNode name="dn2" dataHost="localhost2" database="db2" /> <dataNode name="dn3" dataHost="localhost1" database="db3" /> <dataHost name="localhost1" maxCon="1000" minCon="10" balance="0" writeType="0" dbType="mysql" dbDriver="native" switchType="1" slaveThreshold="100"> <heartbeat>select user()</heartbeat> <!-- can have multi write hosts --> <writeHost host="hostM1" url="172.16.10.54:3306" user="root" password="root"> <!-- can have multi read hosts -->
 </writeHost> </dataHost> <dataHost name="localhost2" maxCon="1000" minCon="10" balance="0" writeType="0" dbType="mysql" dbDriver="native" switchType="1" slaveThreshold="100"> <heartbeat>select user()</heartbeat> <!-- can have multi write hosts --> <writeHost host="hostM1" url="172.16.10.53:3306" user="root" password="root"> <!-- can have multi read hosts --> </writeHost> </dataHost></mycat:schema>

5.4 配置server.xml

5.4.1 server.xml介绍

        server.xml几乎保存了所有mycat需要的系统配置信息。最常用的是在此配置用户名、密码及权限。

5.4.2 server.xml配置

<user name="test"> <property name="password">test</property> <property name="schemas">TESTDB</property> <property name="readOnly">true</property></user>

5.5配置rule.xml

        rule.xml里面就定义了我们对表进行拆分所涉及到的规则定义。我们可以灵活的对表使用不同的分片算法，或者对表使用相同的算法但具体的参数不同。这个文件里面主要有tableRule和function这两个标签。在具体使用过程中可以按照需求添加tableRule

和function。

此配置文件可以不用修改，使用默认即可。

5.6测试分片

5.6.1 创建表

配置完毕后，重新启动mycat。使用mysql客户端连接mycat，创建表。

-- ------------------------------ Table structure for tb_item-- ----------------------------DROP TABLE IF EXISTS `tb_item`;CREATE TABLE `tb_item` ( `id` bigint(20) NOT NULL COMMENT '商品id，同时也是商品编号', `title` varchar(100) NOT NULL COMMENT '商品标题', `sell_point` varchar(500) DEFAULT NULL COMMENT '商品卖点', `price` bigint(20) NOT NULL COMMENT '商品价格，单位为：分', `num` int(10) NOT NULL COMMENT '库存数量', `barcode` varchar(30) DEFAULT NULL COMMENT '商品条形码', `image` varchar(500) DEFAULT NULL COMMENT '商品图片', `cid` bigint(10) NOT NULL COMMENT '所属类目，叶子类目', `status` tinyint(4) NOT NULL DEFAULT '1' COMMENT '商品状态，1-正常，2-下架，3-删除', `created` datetime NOT NULL COMMENT '创建时间', `updated` datetime NOT NULL COMMENT '更新时间', PRIMARY KEY (`id`), KEY `cid` (`cid`), KEY `status` (`status`), KEY `updated` (`updated`)) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8 COMMENT='商品表';
-- ------------------------------ Table structure for tb_user-- ----------------------------DROP TABLE IF EXISTS `tb_user`;CREATE TABLE `tb_user` ( `id` bigint(20) NOT NULL AUTO_INCREMENT, `username` varchar(50) NOT NULL COMMENT '用户名', `password` varchar(32) NOT NULL COMMENT '密码，加密存储', `phone` varchar(20) DEFAULT NULL COMMENT '注册手机号', `email` varchar(50) DEFAULT NULL COMMENT '注册邮箱', `created` datetime NOT NULL, `updated` datetime NOT NULL, PRIMARY KEY (`id`), UNIQUE KEY `username` (`username`) USING BTREE, UNIQUE KEY `phone` (`phone`) USING BTREE, UNIQUE KEY `email` (`email`) USING BTREE) ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=37 DEFAULT CHARSET=utf8 COMMENT='用户表';

5.6.2 插入数据

for循环执行命令插入数据即可

5.6.3 分片测试

        由于配置的分片规则为“auto-sharding-long”，所以mycat会根据此规则自动分片。

每个datanode中保存一定数量的数据。根据id进行分片

经测试id范围为：

Datanode1：1~5000000

Datanode2：5000000~10000000

Datanode3：10000001~15000000

 

当15000000以上的id插入时报错：

[Err] 1064 - can't find any valid datanode :TB_ITEM -> ID -> 15000001

此时需要添加节点了。

6、MyCat读写分离

        数据库读写分离对于大型系统或者访问量很高的互联网应用来说，是必不可少的一个重要功能。对于MySQL来说，标准的读写分离是主从模式，一个写节点Master后面跟着多个读节点，读节点的数量取决于系统的压力，通常是1-3个读节点的配置

Mycat读写分离和自动切换机制，需要mysql的主从复制机制配合。

6.1Mysql的主从复制

主从配置需要注意的地方

1、主DB server和从DB server数据库的版本一致

2、主DB server和从DB server数据库数据一致[ 这里就会可以把主的备份在从上还原，也可以直接将主的数据目录拷贝到从的相应数据目录]

3、主DB server开启二进制日志,主DB server和从DB server的server_id都必须唯一

6.2 MySql主服务器配置

第一步：修改my.conf文件：

在[mysqld]段下添加：

binlog-do-db=db1binlog-ignore-db=mysql#启用二进制日志log-bin=mysql-bin#服务器唯一ID，一般取IP最后一段server-id=54

第二步：重启mysql服务

service mysqld restart

第三步：建立帐户并授权slave

mysql>GRANT FILE ON *.* TO 'backup'@'%' IDENTIFIED BY '123456';
mysql>GRANT REPLICATION SLAVE, REPLICATION CLIENT ON *.* to 'backup'@'%' identified by '123456';
#一般不用root帐号，“%”表示所有客户端都可能连，只要帐号，密码正确，此处可用具体客户端IP代替，如172.16.10.54，加强安全。

 

刷新权限

mysql> FLUSH PRIVILEGES;

查看mysql现在有哪些用户

mysql>select user,host from mysql.user;

 

第四步：查询master的状态

mysql> show master status;+------------------+----------+--------------+------------------+-------------------+| File | Position | Binlog_Do_DB | Binlog_Ignore_DB | Executed_Gtid_Set |+------------------+----------+--------------+------------------+-------------------+| mysql-bin.000001 | 120 | db1 | mysql | |+------------------+----------+--------------+------------------+-------------------+1 row in set

6.3MySql从服务器配置

第一步：修改my.conf文件

[mysqld]server-id=53

第二步：配置从服务器

mysql>change master to master_host='172.16.10.54',master_port=3306,master_user='backup',master_password='123456',master_log_file='mysql-bin.000001',master_log_pos=120 

注意语句中间不要断开，master_port为mysql服务器端口号(无引号)，master_user为执行同步操作的数据库账户，“120”无单引号(此处的120就是show master status 中看到的position的值，这里的mysql-bin.000001就是file对应的值)。

第二步：启动从服务器复制功能

Mysql>start slave;

第三步：检查从服务器复制功能状态

mysql> show slave status
Slave_IO_Running: Yes //此状态必须YESSlave_SQL_Running: Yes //此状态必须YES

注：Slave_IO及Slave_SQL进程必须正常运行，即YES状态，否则都是错误的状态(如：其中一个NO均属错误)。

错误处理：如果出现此错误：Fatal error: The slave I/O thread stops because master and slave have equal MySQL server UUIDs; these UUIDs must be different for replication to work.因为是mysql是克隆的系统所以mysql的uuid是一样的，所以需要修改。解决方法：删除/var/lib/mysql/auto.cnf文件，重新启动服务。

6.4 MyCat配置

Mycat 1.4 支持MySQL主从复制状态绑定的读写分离机制，让读更加安全可靠，配置如下：

<dataNode name="dn1" dataHost="localhost1" database="db1" /> <dataNode name="dn2" dataHost="localhost1" database="db2" /> <dataNode name="dn3" dataHost="localhost1" database="db3" /> <dataHost name="localhost1" maxCon="1000" minCon="10" balance="1" writeType="0" dbType="mysql" dbDriver="native" switchType="2" slaveThreshold="100"> <heartbeat>show slave status</heartbeat>    <writeHost host="hostM" url="172.16.10.54:3306" user="root" password="root">      <readHost host="hostS" url="172.16.10.53:3306" user="root" password="root" /> </writeHost> </dataHost>

(1) 设置 balance="1"与writeType="0"

Balance参数设置：

1. balance=“0”, 所有读操作都发送到当前可用的writeHost上。

2. balance=“1”，所有读操作都随机的发送到readHost。

3. balance=“2”，所有读操作都随机的在writeHost、readhost上分发

WriteType参数设置：

1. writeType=“0”, 所有写操作都发送到可用的writeHost上。

2. writeType=“1”，所有写操作都随机的发送到readHost。

3. writeType=“2”，所有写操作都随机的在writeHost、readhost分上发。

 “readHost是从属于writeHost的，即意味着它从那个writeHost获取同步数据，因此，当它所属的writeHost宕机了，则它也不会再参与到读写分离中来，即“不工作了”，这是因为此时，它的数据已经“不可靠”了。基于这个考虑，目前mycat 1.3和1.4版本中，若想支持MySQL一主一从的标准配置，并且在主节点宕机的情况下，从节点还能读取数据，则需要在Mycat里配置为两个writeHost并设置banlance=1。”

(2) 设置 switchType="2" 与slaveThreshold="100"

switchType 目前有三种选择：

-1：表示不自动切换

1 ：默认值，自动切换

2 ：基于MySQL主从同步的状态决定是否切换

“Mycat心跳检查语句配置为 show slave status ，dataHost 上定义两个新属性：switchType="2" 与slaveThreshold="100"，此时意味着开启MySQL主从复制状态绑定的读写分离与切换机制。Mycat心跳机制通过检测 show slave status 中的 "Seconds_Behind_Master", "Slave_IO_Running", "Slave_SQL_Running" 三个字段来确定当前主从同步的状态以及Seconds_Behind_Master主从复制时延。“